中学物理光学仿真实验平台设计及开发

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1、⑧硕士学住论文MAS’rER’STHESlSDesignanddevelopmentofmiddleschoolphysicalopticalsimulationexperimentplatformAThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementFortheM．SDegreeinModernEducationalTechnologyLiLeileiPostgraduateProgramNationalEngineeringResearchCenterForE-LearningCentralChinaNorma

2、lUniversitySupervisor：ChenMaoAcademicTitle：AssociateProfessorSignature毖ApprovedMay．2014硕士学位论文MASTER’STItESIS华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。一，作者签名：覆磊1袅日期：p蛑r月7Q

3、日学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解华中师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华中师范大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后遵守此规定)保密论文注释：本学位论文属于保密，在——年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：凄磊磊日期：斟忏，月；。日导师签名：何、牙1日期：1詹f够年多月J‘日本人已

4、经认真阅读“CALIS高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的学位论文提交“CALIS高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程”中的规定享受相关权益。囿恿论童提交卮澄卮；旦兰生；旦二生；旦三生筮鱼!作者签名：专磊袅日期：N忤r月；、)日导师签名：悄。％日期：仍『·烨乡月)4日⑧硕士学位论文MAS11ER’SrIHESIS摘要物理是以实验为基础的一门学科。光学作为物理学的‘个重要分支，一直是中学物理的重难点内容之一。传统的光学实验对实验环境有较高的要求，且很多实验现象不够直观。因此，教师在讲课时难以形象而生动的把光学实验内容呈现在课堂上。物理新课程标准

5、提倡加强物理实验教学、提高学生自主创新能力，要求学生把探究学习作为主要的学习手段之一，对物理实验教学提出了更高的要求。计算机技术的飞速进步和虚拟仿真技术的发展为实验型教学课程的改革提供了一种新的方法和途径，仿真实验正逐渐成为一种促进实验教学变革和创新的重要手段。积极开展虚拟实验教学软件的研发与推广在有效解决实验器材不足的现状、打破时问的限制、为学生提供预习和复习实验内容的手段、为教师提供辅助实验教学工具、避免某些真实实验操作带来的危险、探索新的实验教学模式等诸多方面都具有十分重要的意义。本文调研了目前国内外已有的一些物理仿真实验软件，分析了其存在的不足，借鉴了其成

6、功的经验，结合初中物理光学实验的实际需求，在建构主义学习理论的指导下，设计开发了中学物理光学实验平台。本文首先对物理光学实验进行了需求分析，将光学实验分为三部分，接着对整体框架进行了设计，给出了系统架构，对其进行了动态和静态UML建模，并介绍了系统开发过程中所用到的设计模式，然后详细阐述了关键类的设计，包括对物理光学实验的数学建模等核心机制进行了分析和设计，对系统子模块进行了详细的实现。最后，通过展示几个典型的光学实验案例介绍了该平台的具体功能，并给出了全文的总结和对未来的展望。本文是将信息技术与中学物理进行学科整合的一次探索和尝试，希望能对开发类似的学科工具提供

7、一定的借鉴及参考。关键字：学科工具；物理光学实验；软件开发AbstractPhysicsisadisciplinebasedonexperiments。Asallimportantbranchofphysics，opticsisalwaysoneofthemostdifficultcontentsofhighschoolphysics．Traditionalopticalexperimentsinlabenvironmenthaveratherhighrequirements，andmanyexperimentalphenomenaarenotintuitive．

8、There